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“Año de la consolidación del Mar de Grau”

UNIVERSIDAD NACIONAL DE UCAYALI FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

CURSO

T TEMA

: Refrigeración y congelación de alimentos.

: Refrigerantes Nomenclatura.

DOCENTE

: Ing. Edgar Vicente Santa Cruz.

ALUMNO

:

CICLO

: VIII

FECHA

: 24/10/16

• • • • • •

Ramos Quispe, Renzo Rodrigo Salazar Perez , Jose Manuel Guisado Villafane, Eduardo Toledo Niño, Gustavo Estela Sanchez, Jhon Santiago Pillaca, Eduardo

PUCALLPA-UCAYALI

2016

LOS REFRIGERANTES NOMENCLATURA

~2~

I.

INTRODUCCION

Existe una cantidad grande de refrigerantes actualmente utilizados en aplicaciones comerciales e industriales. Cada refrigerante tiene propiedades que difieren de otros, tales como: puntos de ebullición, calor específico, calor latente, densidad y otros factores que afectan la habilidad del refrigerante para transferir el calor. El mantenimiento efectivo de cualquier sistema de refrigeración mecánica, depende grandemente de la comprensión que se tenga de las propiedades del refrigerante. La dificultad para resolver un problema, se torna más fácil, cuando se sabe cómo reacciona el refrigerante a los cambios de temperatura y de presión. El comportamiento del refrigerante frecuentemente es la clave para detectar el origen del problema.

II. OBJETIVOS 2.1 OBJETIVO GENERAL: 

Conocer la nomenclatura de los refrigerantes

2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS: 

Conocer las características, clasificación, impacto sobre el medio ambiente de los refrigerantes y la nomenclatura de los refrigerantes.

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III.

FUNDAMENTO TEORICO 3.1.

HISTORIA DE LOS REFRIGERANTES:

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3.2.

CARACTERISTICAS DE LOS REFRIGERANTES:

3.2.1. Requerimientos de los Refrigerantes Para que un líquido pueda ser utilizado como refrigerante, debe reunir ciertas propiedades, tanto termodinámicas como físicas. El refrigerante ideal, sería aquél que fuera capaz de descargar en el condensador todo el calor que absorba del evaporador, la línea de succión y el compresor. Desafortunadamente, todos los refrigerantes regresan al evaporador arrastrando una cierta porción de calor, reduciendo la capacidad del refrigerante para absorber calor en el lado de baja. Un refrigerante ideal debería reunir todas las propiedades siguientes:

3.2.2. Propiedades Termodinámicas 1. Presión - Debe operar con presiones positivas. 2. Temperatura - Debe tener una temperatura crítica por arriba de la temperatura de condensación. Debe tener una temperatura de congelación por debajo de la temperatura del evaporador. Debe tener una temperatura de ebullición baja. 3. Volumen - Debe tener un valor bajo de volumen específico en fase vapor, y un valor alto de volumen en fase líquida. 4. Entalpia - Debe tener un valor alto de calor latente de vaporización. 5. Densidad 6. Entropía

3.2.3. Propiedades Físicas y Químicas 7. No debe ser tóxico ni venenoso. 8. No debe ser explosivo ni inflamable. 9. No debe tener efecto sobre otros materiales. 10. Fácil de detectar cuando se fuga. 11. Debe ser miscible con el aceite. 12. No debe reaccionar con la humedad. 13. Debe ser un compuesto estable.

Fácilmente se comprende que ninguno de los refrigerantes conocidos reúne todas estas cualidades; es decir, no existe un refrigerante ideal, por lo que, en base a un balance de ventajas, deberá seleccionarse el que reúna el mayor número de estas características de acuerdo al diseño requerido.

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3.3. PROPIEDADES TERMODINÁMICAS 3.3.1.

Presión Las presiones que actúan en un sistema de refrigeración, son extremadamente importantes. En primer término, se debe operar con presiones positivas; es decir, las presiones tanto en el condensador como en el evaporador, deben ser superiores a la presión atmosférica. Si la presión en el evaporador es negativa, es decir, que se esté trabajando en vacío, hay riesgo de que por una fuga entre aire al sistema. Por esto, el refrigerante debe tener una presión de evaporación lo más baja posible, pero ligeramente superior a la presión atmosférica. Por otra parte, la presión de condensación debe ser lo suficientemente baja, ya que esto determina la robustez del compresor y del condensador. Mientras más alta sea la presión, se requiere un equipo más robusto, y por lo tanto, más caro. El cuadro 1, nos muestra las presiones de operación para los refrigerantes seleccionados, a las condiciones fijadas de temperaturas. Un ejemplo claro de alta presión de condensación es el R-170, para el cual se requiere un equipo extremadamente robusto para soportar presiones arriba de 4660 kPa (660 psig). Los refrigerante R-30 y R-123, trabajarían en vacío en el evaporador a esta temperatura.

Cuadro 01: Presiones de operación. Los valores presentados con asterisco, indican pulgadas de vacío.

El R-134a trabaja a presiones más próximas a lo ideal, ya que su presión de evaporación es muy baja, sin llegar al vacío, y su presión de condensación no es tan alta, por lo que no requiere un equipo muy robusto.

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3.3.2. Temperatura Hay tres temperaturas que son importantes para un refrigerante y que deben ser consideradas al hacer la selección. Estas son: la de ebullición, la crítica y la de congelación. La temperatura de ebullición de un refrigerante, siempre es referida a la presión atmosférica normal de 101.3 kPa (0 psig). Se puede decir, que el punto de ebullición de cualquier líquido, es la temperatura a la cual su presión de vapor es igual a la atmosférica. El punto de ebullición de un refrigerante debe ser bajo, para que aun operando a presiones positivas, se pueda tener una temperatura baja en el evaporador.

Imagen 01: Relaciones P-T para varios refrigerantes comunes.

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3.3.

CLASIFICACION: Clasificación teniendo en cuenta la seguridad:

3.3.1. TIPOS DE REFRIGERANTES

A). INORGÁNICOS. Los primeros refrigerantes utilizados por reunir varias de estas características y ser los únicos disponibles cuando aparecieron las primeras máquinas de producción mecánica de frío (1867) fueron el amoníaco, el dióxido de carbono y el dióxido de azufre. Pero estos refrigerantes presentaban grandes problemas de toxicidad, explosión y corrosión en las instalaciones de modo que su utilización estaba restringida a usos industriales. Con excepción del amoníaco todos estos refrigerantes han dejado de usarse siendo remplazados por otros denominados freones que aparecen en el mercado a partir del año 1928 y no presentan los inconvenientes de los primeros.

B). Orgánicos. Basados en la química del carbono. Actualmente los más usados son derivados fluorados conocidos por sus nombres comerciales tales como, FREON, FORANE, FRIGEN, etc. Hidrocarburos HC: Formados por carbono e hidrogeno con diferentes tipos de enlace. Presentan buenas características como refrigerante. No son corrosivos. Presentan serios problemas de seguridad debido a su alta inflamabilidad. Para mejorar las condiciones de seguridad, se sustituyen los átomos de hidrogeno por alógenos. Hidrocarburos halogenados: Es un grupo de refrigerantes derivados de hidrocarburos de bajo peso molecular fundamentalmente derivados del metano y el etano en los que alguno o todos sus átomos de hidrógeno se han sustituido por halógenos normalmente flúor, cloro y bromo, Br. En función de su composición estos refrigerantes pueden clasificarse en tres grupos: CFC (clorolfuorocarbonos), HCFC (hidroclorofluorocarbonos) y HFC (hidrofluorocarbonos).

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Clorofluorocarbonos (CFC): son hidrocarburos totalmente halogenados, es decir, todos sus hidrógenos están sustituidos por cloro y flúor. Estos refrigerantes son de baja toxicidad, no corrosivos y compatibles con otros materiales. No son inflamables ni explosivos, pero en grandes cantidades no deben ser liberados donde halla fuego o elementos de calentamiento eléctrico ya que el aumento de temperatura puede hacer que se descompongan en sus elementos internos causando afecciones al tejido humano. Son particularmente perjudiciales para el sistema respiratorio. Los refrigerantes CFC más comunes son: R-11, R-12, R-113, R-114 y R-115. Se caracterizan por ser gases muy estables que persisten en la atmósfera muchos años y por tanto pueden llegar a la estratosfera donde destruyen la capa de ozono. Por este motivo dejaron de fabricarse y usarse a partir de 1995 según lo acordado en el protocolo de Montreal. Hidroclorofluorocarbonos (HCFC): son hidrocarburos halogenados que contienen un átomo de hidrógeno en su molécula lo cual le permite oxidarse con mayor rapidez en la parte baja de la atmósfera siendo su poder de destrucción de la capa de ozono menor. Son sustitutos a medio plazo de los CFC. Según el protocolo de Montreal su uso y producción tendrá que estar reducido al 100 % en enero del 2030. Los HCFC tales como el R-22 y el R-123 son considerados refrigerantes interinos. Son usados hasta que se dispongan su remplazo. Hidrofluorocarbonos (HFC): derivados halogenados que no contienen cloro en su molécula oxidándose con gran rapidez en capas bajas de la atmósfera. Los HFC son considerados con potencial nulo de daño a la capa de ozono. Tienen únicamente un ligero efecto en el calentamiento global. Son usados típicamente en los sistemas nuevos los cuales son específicamente diseñados para su uso. Estos refrigerantes requieren de aceites especiales sintéticos para la lubricación, por tanto, no deben mezclarse con aceites minerales o lubricantes con alcalilbenzeno. Se usan como remplazo de los CFC y los HCFC. En este caso, los aceites existentes dentro del sistema deben ser remplazados. Hay también otros factores que deben ser considerados, esto incluye comportamiento del sistema, cambios en los accesorios, materiales existentes, etc. Se incluyen refrigerantes tales como el R-134a y el R-124.

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3.4.

REFRIGERANTES COMUNMENTE UTILIZADOS:

3.5.

IMPACTO DE LOS REFRIGERANTES EN EL AMBIENTE: La utilización de compuestos CFC (Clorofluorocarbonos) presentes tanto en aerosoles como en refrigerantes. El cloro de los CFC actúa como catalizador de las reacciones de destrucción del ozono (ciclo cloro catalítico del ozono), bajo la acción de la energía de la radiación solar, transformando dos moléculas de ozono en tres de oxígeno y dando lugar a una reacción en cadena. Cl3CF + hv (l < 230 nm)--> Cl2CF + Cl 2 Cl + 2 O3 --> 2 ClO + 2 O2 2 ClO + 2 O --> 2 Cl + 2 O2 Además, la presencia de estos compuestos en la atmósfera también contribuye al conocido efecto invernadero Dada la gravedad de este problema, las diferentes naciones comenzaron a plantear restricciones legales a la producción y comercialización de estas sustancias. Desde la firma del Protocolo de montreal, en 1989, en el que se adoptaron compromisos para reducir en un 50% las emisiones de gases CFC, hasta el Protocolo de Kyoto, de 1997, que supuso reducir prácticamente a cero las emisiones de gases invernadero, se han ido adoptando compromisos cada vez más restrictivos a la utilización de estos compuestos.

~ 10 ~

3.6.

NOMENCLATURA:

Figura 02: Denominación simbólica de los refrigerantes

Figura 03: Denominación simbólica de los refrigerantes

~ 11 ~

Figura 04: Isomería.

Figura 05: Isomería.

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Figura 06: Mezclas.

Figura 07: Inorgánicos.

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IV.

V.

CONCLUSIONES 

En la historia de los refrigerantes se puede distinguir que en un principio estos dañaban la capa de ozono al ser clorofluorocarbonos, por lo que se tuvieron que investigar nuevos refrigerantes alternativos para evitar el daño a la capa de ozono.



Ninguno de los refrigerantes conocidos reúne todas las cualidades de un refrigerante ideal; es decir, no existe un refrigerante ideal, por lo que, en base a un balance de ventajas, se debe seleccionar el que reúna el mayor número de características de acuerdo al diseño requerido



La nomenclatura de los refrigerantes, es necesaria para conocer los refrigerantes que se están utilizando, ya que gracias a la nomenclatura es posible conocer todas las propiedades de un refrigerante solo con un nombre.

BIBLIOGRAFIA      

http://refrigeracion-transporte.frigicoll.es/es/feed https://blogquimobasicos.com/2015/03/25/los-refrigerantes-en-la-actualidad-1aparte/ https://www.caloryfrio.com/aire-acondicionado/frio-refrigeracionindustrial/evolucion-futuro-refrigeracion-gases-refrigerantes.html https://curso-refrigerantes-fluorados.blogspot.pe/2011/09/historia-de-losrefrigerantes.html http://brasilescola.uol.com.br/curiosidades/historia-do-refrigerante.htm http://www.historiadetudo.com/historia-do-refrigerante

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